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1、河南省郑州市第六十五中学2020年高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形如图所示，此时质点A与质点B相距1m，质点A速度沿轴正方向；s时，质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知A此波的传播速度为25msB此波沿轴负方向传播C从时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1mD在s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向参考答案：答案：AB 2. 如图所示表示甲、乙两运动物体相对同一原点的位移时间图象，下面说法中正确的是( ) A、甲和乙都做匀速直线运动 B、甲、乙运动的出发点相距x0 C、甲、乙
2、两物体在x0/2处相遇D、乙比甲早出发t1的时间参考答案：ABC3. （多选）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为m的火车转弯时速度小于，则A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C.这时铁轨对火车的支持力大于 D.这时铁轨对火车的支持力小于参考答案：AD本题考查了圆周运动向心力的知识，意在考查学生的的应用能力。火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度，火车转弯时速度小于时，向心力变小，需抵消一部分向心力，此时，内轨挤压向外挤压火车的轮缘，故A正确、B错误；当内外轨没有挤压力
3、时，火车受重力和支持力，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上的两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故C错误、D正确；综上答案AD4. （单选）长与宽分别为4a和a的矩形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两根长度分别为2a和3a的光滑直导轨平行固定在磁场边界如图所示，两导轨左端跨接一个定值电阻R，较长直导轨右端与半径为a的光滑四分之一圆弧导轨相切于N点，较短直导轨右端点O所接导体棒长2a，棒可绕O点在垂直于磁场的平面内以角速度匀速转动，且转动过程中与导轨的接触良好，不计导轨与导体棒电阻，在导体棒从图中OM位置逆时针转过半周的过程
4、中A通过R的电流先减小后增大B时回路中电流为C通过电阻R的电量为D电阻R消耗的最大功率为参考答案：D5. 如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，副线圈线段由理想电压表、理想电流表、理想二极管、电阻R及电容器连接组成，R=55，原线圈a、b端接入如图2所示的交变电流，则下列说法正确的是（）A电流表的示数为AB电压表的示数为110VC若只增大原线圈输入交流电的频率，则电流表的示数变大D若只增大原线圈输入交流电的频率，则电压表的示数变小参考答案：C【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式【分析】根据二极管的性质，利用有效值的定义求解电压的有效值，由于电容器有容抗，故无
5、法求得流过的电流，当交流电的频率变化时，容抗会发生改变【解答】解：A、原线圈两端的输入电压的有效值为220V，根据可得U2=110V，由于理想二极管反向电阻无穷的，故相当于断路，故交变电流只有半个周期通过，根据电流的热效应可得，解得，由于流过电流表的电流为流过电阻和电容器的电流之和，因无法求得流过电容器的电流，故无法求得电流表的电流，故AB错误；C、若只增大原线圈输入交流电的频率，电容器的容抗减小，故副线圈回路中总的电阻减小，根据I=可知，电流增大，故C正确；D、若只增大原线圈输入交流电的频率，电压表的示数不变，故D错误故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示是
6、某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中读出A、B两点间距x_cm；C点对应的速度是_m/s。参考答案：7. 两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为.则第2块对第3块的摩擦力大小为 参考答案：08. 如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE3m，BC2m，ACB3
7、0，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为 Nm，直角杆对横梁的作用力大小为_N。参考答案：150，150 9. 用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g= ，地球同步卫星的轨道高度为h= 参考答案：；R【考点】同步卫星【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg 解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h
8、=R；故答案为：；R10. 设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为_；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_参考答案：11. 如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量L与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3
9、A时，所称重物的质量为_；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为_，该电子秤的称量范围为_；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，06kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等12. 如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率 （选填“减小”、“不变”、“增大”），单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次
10、数 （选填“减少”、“不变”、“增加”）参考答案：不变，增加【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强【分析】分析活塞可知内部压强的变化；由温度的变化及压强变化可知体积变化，根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，分析气体分子平均动能的变化，即可知道平均速率的变化根据压强的计算可求出压强的变化，再根据压强的意义，分析单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数如何变化【解答】解：因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m，受力分析，根据平衡条件有：PS+mg=P0S得：P=P0细沙流出后，mg减小，则P增大，
11、由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加；故答案为：不变，增加13. 某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用 测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；先接通 ，再接通 （填“打点计时器”或“电动小车”）；达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示请你分析纸带数据，回答下列问题：该电动小车运动的最大速度为 m/s；（保留两位有效数字） 该电动小车的额定功率为 W（保留两位有效数字）参考答
12、案：天平 打点计时器 电动小车 该电动小车运动的最大速度为 1.5 m/s； 该电动小车的额定功率为 1.2 W三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R现将A、B两环从图示位置静止释放重力加速度为g求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小
13、为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（hR）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2如图所示整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh+2mg（h+2R），解得：h=R；答：（1）A环到
14、达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R15. （4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量 ，物质波的波长由，知，则。解析： 物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d，左侧P与M之间通过一电阻R连接，两条倾角为的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接，水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域长度为x。P，M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧，其原长为PF，现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处，只要有微小扰动，约束装置就解除压缩。长度为d，质量为m，电阻为R的导体棒，从AC处由静止释放，出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用，导体棒向右运动，当导体棒进入磁场后，约束装置重新起作用，将弹簧压缩到原位置.（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能
